注射成型方法及用于连续塑化的设备技术

本发明专利技术揭示一种往复（ＲＳ）注射单元，在一如图１所示的往复（ＲＳ）注射单元环境下，所述注射单元的一控制器经布置以在常规塑化操作及喷射注射二者期间连续旋转所述螺杆。以此方式，所述ＲＳ单元更有效，利用较少的能量而产生较大的树脂输出。所述注射单元包括一毗邻一喷嘴的止回阀，所述止回阀经配置以与螺杆一起旋转来减少磨损或提供为一球阀式止回阀。在一注射成型环境下，所述旋转螺杆包括螺旋片，所述螺旋片允许树脂颗粒溶融并混合于毗邻螺旋片之间的空间中，但所述螺旋片经布置以大体上抑制树脂在所述螺旋片周围的过度位移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种往复螺杆(RS)注射单元，且特别(但不专门地)适用于一种在一塑料注射成型机中操作此RS注射单元的方法。
技术介绍
在一常规RS单元中，一进料螺杆间歇地旋转，借此限制可用于塑化下一注射量的时间量。驱动操作之间的等待时间通常称作恢复时间。 在一常规RS注射单元的注射操作阶段期间，推进不旋转螺杆以将熔体注射入模型中。当螺杆的螺旋片经过开口漏斗进料喉下方时，未熔融的树脂颗粒落在螺旋片之间，从而可在螺杆重新开始旋转时用于塑化。然而，在一些应用(例如具有高速注射速率的应用)中，螺杆相对于漏斗进料喉的高速平移不允许完全填充界定于螺旋片之间的空间。因此，仅实现对RS螺杆的部分填充。 图4显示一RS型注射单元的一典型的常规(非连续)恢复循环的操作序列图。所述过程开始于当一截止阀打开(“S/O”意指“关闭”且是指喷嘴中的阀门控制流入模型中的树脂流量)时。然后，将熔体注入模型中。模型中的熔体压力维持达一周期，此后开始预回拉。一旦完成预回拉，截止阀即刻关闭。当螺杆恢复开始时，螺杆速度急剧增加并在螺杆恢复期间达到稳定水平。螺杆速度随后减小并在后回拉开始后停止。在注射单元经历这些循环步骤时，夹紧单元会在部件的注射、保持及冷却期间将模型固持在关闭状态，且随后打开模型以射出所述部件。此后，模型再次关闭，准备重复所述循环。 注射成型RS单元为所属领域众所周知。例如，颁予Willcox的第2,629,132号美国专利揭示一种早期的RS注射单元，其中一电动机转动螺杆以使漏斗下方的塑料颗粒被输送至一积聚熔融塑料的膛孔处。然后，螺杆通过一活塞平移以经由喷嘴将熔融塑料从膛孔推入模型中。进料螺杆的螺杆体(在螺旋片的右边)封入膛孔中，借此堵塞漏斗入口。然后，进料螺杆通过活塞回缩并在回缩期间通过电动机来旋转以导致塑化。 此揭示内容存在两个实际缺陷。首先，在螺杆平移以将材料注射入模型中期间，螺杆的引导端不与膛孔的内部表面形成密封，直至当其与一衬套密封时其已到达行程末端。因此，当螺杆在注射期间向左移动时，膛孔中的一些熔融塑料能够通过螺杆的螺旋片回流。此塑料损失使循环到循环的注射容量的控制不可预见。其次，当螺杆开始回缩并旋转时，漏斗入口仍旧被螺杆体堵塞，因而新材料无法进入螺杆螺旋片。实际上，漏斗入口直到螺杆完全回缩(向右)才开封。事实上，在移除最近成型的部件后，在漏斗入口处于封闭状态下回缩螺杆将使空气经由喷嘴及浇口(在模型中)被抽入膛孔中。然后，此吸入空气必须由下一塑料注射量来排出，所述下一塑料注射量是在螺杆旋转入其完全缩回位置中时通过螺杆的进料动作制备于膛孔中。此可导致在下一成型部件中形成气泡，除非此空气在螺杆的下一注射行程前被排出。 颁予Willert的第2,734,226号美国专利揭示一种RS注射单元，其包括一允许熔体积聚在螺杆尖端与筒体头之间的截止喷嘴及一通过当螺杆被积聚在其前面的熔融塑料向后推动时限制因注射压力排出油所产生的背压。所述专利还揭示进料螺杆的连续旋转。同样，螺杆的引导端不与筒体膛孔的内表面形成密封，借此允许一些熔融树脂在螺杆于其注射冲程期间平移时回流。不仅注射量控制受到影响，而且会因缺少一密封形貌而只能达到中等的注射压力。而且，由于螺杆在结束恢复(塑化)时不暂停，所以螺杆的注射冲程立刻开始，因而对注射容量的控制不良。 颁予Wucher的第2,885,734号美国专利揭示一种具有一止回阀盘的注射单元，所述止回阀盘附接至一扩散器头或螺杆尖部以在注射冲程期间充当一阀门，借此抑制材料回流。此为一螺杆安装型止回阀的早期实例。 颁予Friedrich的第3,002,229号美国专利揭示一种模铸机。一弹簧加载式截止喷嘴在注射前包含熔融材料。螺杆不平移而是沿螺杆螺旋片积聚熔融材料并将熔融材料积聚于当关闭截止喷嘴时受到压缩的螺杆前面的空间中。所述专利揭示以两种不同速度连续转动螺杆。一慢第一速度用于进料及熔融材料，而一较高的第二速度用于在打开截止喷嘴时将材料注入模型中。由于螺杆不平移，因此仅制备一小的注射容量，且因螺杆上缺少一止回阀而产生一相对中等的注射压力。 颁予Breher的第3,020,591号美国专利揭示一种注射成型机，其具有一螺杆(其具有一止回阀)及一位于所述螺杆下游的积聚室。所述专利还教示了进料器蜗杆(螺杆)不间断地工作以使其熔融材料并将其喂入积聚室中。熔体的注射是通过下述方式实施启动缸体以使筒体头组件像一活塞那样在积聚缸体中动作并经由喷嘴将其内容移至模型中。一球阀式止回阀防止回流进入挤压机缸体中。 颁予Farrell的第4,722,679号美国专利揭示一种包括一RS挤压机的注射单元，所述RS挤压机补充有两个活塞缸体装置，一个用于积聚熔体并填充模型而第二个用于提供压紧及反吸操作。螺杆配备有一锁环(止回阀)。所述设计形式提供一种增加装置的注射容量而无需增加螺杆尺寸的手段。所述专利揭示模型填充操作一完成便可开始螺杆恢复操作。 颁予Oas的第5,112,213号美国专利揭示一种RS注射单元，其具有一锁环式止回阀，所述锁环式止回阀被设计成通过在注射前沿相反方向短暂地旋转螺杆来使锁环密封在锥形座上从而减少泄漏的可能性。 Spirex网站提供一锁环式止回阀(F-LOC)的实例，所述锁环式止回阀的特征在于一当其旋转时与保持器及塑化螺杆一起转动的联锁环。因为所述环不靠着保持器的前座旋转，所以消除了此区域中的附着磨损问题。 塑料技术在线文章“技术诀窍陷入低潮的注射成型家俱(Injection MoldedFurniture in a Slump)”解释了侵入工艺，有时称作流成型法，由此可使用一具有有限塑化能力的注射单元来成型需要比所述装置通常能够供应的更大注射量的部件。所述文章揭示一种已知工艺，其中模型是通过转动螺杆以在低压下将塑料抽入模型中来部分填充。具体而言，当螺杆在注射中用作一压头前用作一挤压机时，螺杆旋转而不向前移动。该注射功能实施最后填充及压紧步骤。
技术实现思路
本专利技术的一优点是根据本文中所述设备及方法运行的RS注射单元的输出效率增加而能量需求减少。本专利技术的特征在于其结构及/或步骤，借此大致增加螺杆旋转时间，由此提高注射成型机的输出效率。 根据本专利技术的一第一方面，提供用于一具有一循环操作周期的往复螺杆注射单元的结构及/或步骤。所述单元包括一安装于一筒体内的轴向平移螺杆，所述螺杆具有与其相关联的一止回阀，在使用中，可在所述止回阀的下游处积聚在一容积的熔体。所述单元还包括一第一致动器，所述第一致动器经布置以实现所述螺杆相对于所述筒体的轴向移动并在使用中产生背压。一第二致动器耦接至所述螺杆以在使用中控制所述螺杆的旋转速度。所述单元进一步包括一用于控制所述螺杆及所述第一致动器的操作的控制器，所述控制器经布置以设定所述螺杆的一轴向位置，以便通过在使用中实现所述背压的一增加来界定要在所述止回阀下游积聚的所述熔体容积以禁止所述熔体积聚容积的任何进一步增加并使所述螺杆的一回收率大致为零，且其中所述控制器经布置以在使用期间确保所述螺杆在所述整个循环操作周期期间大致连续旋转。 根据本专利技术的一第二方面，提供用于一可出于注射目的产生注射压力的往复螺杆注射单元的结构及/或步骤。所述往复螺杆注射单元包括一位于一筒体内的螺杆，所述筒体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一循环操作周期的往复螺杆注射单元，其包括：一安装于一筒体内的轴向平移螺杆，所述螺杆具有与其相关联的一止回阀，在使用中，可在所述止回阀下游处积聚一容积的熔体；　一第一致动器，其经布置以实现所述螺杆相对于所述筒体的轴向移 动并在使用中产生背压；　一第二致动器，其耦接至所述螺杆以在使用中控制所述螺杆的旋转速度；及一控制器，其用于控制所述螺杆及所述第一致动器的操作，所述控制器经布置以设定所述螺杆的一轴向位置，以便通过在使用中实现所述背压的一增加来 界定要在所述止回阀下游积聚的所述熔体容积，来禁止所述熔体积聚容积的任何进一步增加并使所述螺杆的一恢复率大体上变为零，且其中所述控制器经布置以确保在使用期间所述螺杆在所述整个循环操作周期期间大体上连续旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：道格拉斯詹姆斯韦瑟罗尔，亚历山大爱德华拉乌尔帕里斯，
申请(专利权)人：赫斯基注射器成型系统有限公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]